FDM技术
扫描二维码
随时随地手机看文章
频分复用(FDM,Frequency Division Multiplexing)就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道),每一个子信道传输1路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和,同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰,应在各子信道之间设立隔离带,这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作,每一路信号传输时可不考虑传输时延,因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。频分复用技术除传统意义上的频分复用(FDM)外,还有一种是正交频分复用(OFDM)。
频分复用的基本思想是:要传送的信号带宽是有限的,而线路可使用的带宽则远远大于要传送的信号带宽,通过对多路信号采用不同频率进行调制的方法,使调制后的各路信号在频率位置上错开,以达到多路信号同时在一个信道内传输的目的。因此,频分复用的各路信号是在时间上重叠而在频谱上不重叠的信号。
所谓频分复用是指按照频率的不同来复用多路信号的方法。在频分复用中,信道的带宽被分为若干个相互不重叠的频段,每路信号占用其中一个频段,因而在接受端可以采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。频分复用系统组成原理,各路基带信号首先通过低通波滤器限制基带信号的带宽,避免他们的频谱出现相互混叠。然后,各路信号分别对各自的载波进行调制、合成后送入信道传输。在接收端,分别采用不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调型号,解调后恢复出基带信号。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)实际是一种多载波数字调制技术。OFDM全部载波频率有相等的频率间隔,它们是一个基本振荡频率的整数倍,正交指各个载波的信号频谱是正交的。OFDM系统比FDM系统要求的带宽要小得多。由于OFDM使用无干扰正交载波技术,单个载波间无需保护频带,这样使得可用频谱的使用效率更高。另外,OFDM技术可动态分配在子信道中的数据,为获得最大的数据吞吐量,多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。OFDM技术已被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中,主要的应用包括:非对称的数字用户环线(ADSL)、数字视频广播(DVB)、高清晰度电视(HDTV)、无线局域网(WLAN)和第4代(4G)移动通信系统等。
频率复用系统的最大优点是信道复用率高,允许复用的路数多,同时它的分路也很方便。因此,它是模拟通信中最主要的一种复用方式,特别是在有线、微波通信系统及卫星通信系统内广泛应用。例如,在卫星通信系统中的频分多址(FDMA)方式,就是按照频率的不同,把各地球站发射的信号安排在卫星频带内的指定位置进行频分复用,然后,按照频率不同来区分地球站站址,进行多址复用。· 有效减少多径及频率选择性信道造成接收端误码率上升的影响;· 接收端可利用简单一阶均衡器补偿信道传输的失真;· 频谱效率上升。
频率复用系统的不足之处是收发两端需要大量载频,且相同载频必须同步,设备较复杂。另外,还需要大量的各种频带范围的边带滤波器。对它们的要求不仅是频带特性陡峭,而且对频率的准确性和元件的稳定性都要求很高。第三频率复用系统不可避免地产生路间干扰。其原因除了分路用的带通滤波器特性不够理想外,最主要是信道本身存在着非线性特性。例如,多路复用信号通过公用的放大器时,由于放大器的非线性失真会引起各路信号频谱交叉重叠,这样会带来路间干扰,通常在传输话音信号时称为路间串话。因此,为了提高传输质量,对信道的线性指标有严格的要求。